28. 新趋势
学科融合 (9分)阅读下面的短文,回答问题。
黑洞与宇宙
如图所示是全球首张黑洞真容。黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程:某一个恒星在准备灭亡,核心在自身重力的作用下迅速地收缩、塌陷,发生强力爆炸,当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止,恒星被压缩成一个密实的星体,同时也压缩了内部的空间和时间。但在黑洞的产生过程中,恒星核心的质量大到能使收缩过程无休止地进行下去,连中子间的排斥力也无法阻挡。中子在相互挤压下被碾成粉末,剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。由于高质量而产生的引力,使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。

黑洞是宇宙众多天体的一种,“宇宙大爆炸”理论认为:宇宙是由一个致密炽热的点于一次大爆炸后膨胀形成的。不同星体的远离速度和离我们的距离s成正比,即“v=Hs”,式中H为常数,称为哈勃常数(已由天文观察测定)。假设大爆炸后各星体以不同的速度向外匀速运动,并设想我们就位于其中心,则速度越大的星体现在离我们越远。
(1)中子星的产生:恒星灭亡时,核心收缩、塌陷是由于自身
重力
作用;收缩过程停止的原因是
核心中所有的物质都变成中子
。
(2)黑洞的密度
大于
(选填“大于”“小于”或“等于”)中子星的密度。
(3)有两个星体α和β,其中星体α距离地球为sₐ,星体β距离地球为s_β,若已知sₐ=2s_β,星体α的远离速度为v,则星体β的远离速度为
$\frac{v}{2}$
。
(4)演变为中子星的恒星质量
小于
(选填“大于”“小于”或“等于”)演变为黑洞的恒星质量。
答案:28.(1)重力 核心中所有的物质都变成中子 (2)大于 (3)$\frac{v}{2}$ (4)小于 解析:(3)不同星体的远离速度和离我们的距离成正比,已知$s_{\alpha}=2s_{\beta}$,星体$\alpha$的远离速度为$v$,则星体$\beta$的远离速度为$\frac{v}{2}$.(4)由短文可知,恒星演变为中子星的过程中,收缩过程最后停止,而恒星演变为黑洞的过程中,恒星核心的质量大到能使收缩过程无休止地进行下去,说明演变为中子星的恒星质量小于演变为黑洞的恒星质量.
解析:
(1)重力;核心中所有的物质都变成中子
(2)大于
(3)$\frac{v}{2}$
(4)小于